DE19920969A1 - Einbauteil für insbesondere Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben - Google Patents

Einbauteil für insbesondere Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben

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Abstract

Zur Vereinfachung der Herstellung und zur Raumeinsparung weisen Einbauteile zum Abdecken von schallreflektierenden und/oder erzeugenden Bauteilen mit schalldämmenden und/oder schalldämpfenden Eigenschaften oder zum Abteilen eines geräuschstarken Innenraumteils von einem anderen Raum gelochte bzw. perforierte Platten (1) und/oder Schichten einer Dicke (L) zwischen 0,01 und 50 mm mit einem mittleren Durchmesser (D) bzw. einer mittleren Breite der Löcher bzw. Durchbrechungen zwischen 0,001 und 2 mm auf; dabei beträgt der mittlere Flächenanteil (LF) der Löcher bzw. Durchbrechungen an der Gesamtfläche (GF), das Lochenflächenverhältnis (LV), zwischen 0,001 und 20%.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einbauteil zum Abteilen eines geräuschstarken Innenraumteils von einem anderen Raum und/oder zum Verkleiden bzw. Abdecken von Bauteilen sowie auf ein Herstellungsverfahren und auf Verwendungen derselben.
Es ist bereits bekannt, die durch den KFZ-Motor, Reifen, Luft­ strömungen und andere Lärm verursachende Aggregate entstehen­ den starken Geräusche beim Eindringen in den Fahrgastraum bzw. bei der Emission in die Umgebung zu dämpfen durch sogenannte "Schallabsorber", welche insbesondere im Fahrgastraum, Koffer­ raum, Motorraum oder im Unterbodenbereich angeordnet sind. Solche Schallabsorber weisen beispielsweise kammerförmige Innenräume auf, so daß die eindringenden Schallwellen durch Resonanzeffekte weitgehend gedämpft werden können. Neben diesen Kammerabsorbern sind auch solche Schallabsorber be­ kannt, die aus porösen Materialien, wie Schäumen oder Vliesstoffen bestehen. Darüber hinaus sind auch sogenannte Folien- und Membran-Absorber bekannt, bei denen eine dünne, als Folie ausgebildete Schicht durch die Schallwellen zum Schwingen angeregt wird, so daß hierdurch ein Energieverlust der Schallwelle stattfindet und diese gedämpft wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einbauteil der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß es bei einfacher Herstellbarkeit wenig Platz in Anspruch nimmt und an vielen Stellen z. B. im Kraftfahrzeug anbringbar ist bzw. übliche KFZ-Einbauteile ersetzt oder an diesen ohne großen Raumbedarf anbringbar ist.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 2 gekennzeichnet. Dabei besteht der Einbauteil lediglich aus einer gelochten bzw. perforierten Platte bzw. Schicht einer Schichtdicke zwischen 0,01 und 50 mm, insbesondere zwischen 0,05 und 4 mm, mit einem mittleren Durchmesser bzw. einer mittleren Breite der Löcher bzw. Durchbrechungen zwischen 0,001 und 2 mm, insbesondere 0,01 und 0,7 mm, und einem Flächenanteil der Löcher bzw. Durchbrechungen, bezogen auf die Gesamtfläche des Einbauteils - auch "Lochflächenverhältnis" genannt - zwischen 0,001 und 20%, insbesondere zwischen 0,01 und 5%.
Es empfiehlt sich die Anwendung von im Querschnitt kreis­ förmigen Löchern im wesentlichen gleichen Durchmessers. Es sind aber auch davon abweichende Querschnitte z. B. längliche Schlitze oder im wesentlichen quadratische Querschnitte möglich.
Es ist an sich bereits bekannt, beispielsweise Sitze von Kraftfahrzeugen mit gelochtem Kunststoff zu überziehen, um einen Luftaustausch zwischen dem hierdurch überspannten Sitz und dem Fahrgastraum zu ermöglichen. Dabei ist das Lochflä­ chenverhältnis i. d. R. sehr viel größer als dies bei der vor­ liegenden Erfindung angewendet wird. Auch Sitzüberzüge aus gelochtem Leder oder Kunststoff sind bereits bekannt.
Darüber hinaus ist es auch bereits bekannt, lichtdurchlässige transparente Glas- oder Kunststoffplatten in einem definierten Abstand vor starren; als Reflexionswand wirkenden Glasplatten im Gebäude anzuordnen, um die Schallreflexion der "schallhar­ ten" Glasoberfläche zu vermindern. Dabei wird Wert auf einen definierten Abstand der perforierten Glas- oder Acrylplatte von der reflektierenden Glaswand gelegt; dieser Abstand soll mindestens 5 cm betragen und es werden Abstände im dm-Bereich bevorzugt.
Bei der vorliegenden Erfindung kommt es jedoch nicht darauf an, die Schall reflektierenden KFZ-Fenster oder die Wind­ schutzscheibe mit einer solchen perforierten Glas-Vorsatzwand zu versehen; dies würde nicht nur erheblichen Raum in Anspruch nehmen, sondern wäre beispielsweise im Fall von bewegbaren Fenstern völlig unpraktisch und im Falle von Windschutzschei­ ben wegen der sich dabei vor allem bei schrägem Lichteinfall ergebenden optischen Reflexionen unbrauchbar.
Gemäß einer Variante der Erfindung wird der betreffende Ein­ bauteil beispielsweise des Kraftfahrzeugs selbst als "Schallabsorber" ausgebildet, ohne daß es erforderlich ist, eine zusätzliche perforierte Platte in größerem Abstand der Größenordnung von 10 cm vor diesen Einbauteil zu setzen.
Gemäß einer Variante der Erfindung werden mehrere, insb. mehr als 2 perforierte bzw. gelochte Platten in einem Abstand von­ einander hintereinander angeordnet, wodurch die Absorptions­ breitbandigkeit verbessert wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Erfindung einfach herstellbar und montierbar ist, da das definierte Perforieren üblicher KFZ- Einbauteile gemäß der Erfindung regelmäßig keine großen Herstellungprobleme bereitet. Überraschenderweise wird eine verhältnismäßig große Breitbandigkeit in der Schallabsorption durch die Erfindung erzielt, die im Falle des Überzugs der dann als Träger dienenden gelochten Platte mit einer porösen Absorberschicht noch weiter verbessert werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für die gelochte Platte bzw. Schicht ein solches Material verwendet werden kann, das zusammen mit anderen KFZ-Einbau­ teilen leicht umweltfreundlich entsorgt werden kann. Es sind nahezu beliebige Materialien verwendbar, um speziellen Anfor­ derungen an Medien- und Hitzebeanspruchung, Schlagbean­ spruchung und optimalen Eindruck zu genügen.
Schließlich erweist sich eine derartig perforierte bzw. gelochte Platte bei geeigneter Dimensionierung der Löcher auch als wasserabweisend bei gleichzeitiger Dampfdurchlässigkeit ähnlich mikroporöser Textilien, wie "GORETEX" und "SYMPATEX".
Besonders bevorzugte Materialien für die gelochte Platte bzw. Schicht sind:
Spritzgußmaterialien, wie bspw. Polypropylen und Polyamid, Folien, wie bspw. Polypropylen und ABS, Aluminiumfolien und -bänder, aber auch zu strukturierten Vliesen und Geweben verarbeitete Fasermaterialien aus Natur- und Kunstfasern, wie bspw. Baumwolle, Flachs, Hanf, Kokosfaser bzw. Polyester, Polypropylen etc. Diese Vliese können dabei natürlich auch durch eine Bindematrix wie z. B. Harze oder Thermoplaste in ihrer Eigensteifigkeit und Formstabilität gesteigert werden.
Für den Fall der Applikation einer porösen Abdeckschicht auf der gelochten Platte bzw. Schicht empfiehlt sich die Verwen­ dung von geschäumtem Kunststoff, insbesondere Polyurethan und/oder von Vliesstoff, insbesondere aus Baumwoll-Fasern.
Die Erfindung ist verwendbar für unterschiedliche Einbauteile insb. in KFZ, insbesondere für Verkleidungen des Daches, das heißt als Dachhimmel, als Hutablage oder Türverkleidung, als Sonnenschutz oder Gepäckraum-Rollo, als spritzgegossene Abdeckeinheiten zum Abdecken bzw. Verkleiden von Kabeln oder Abgasrohren, als Unterbodenverkleidung oder Motorhauben­ verkleidung, als Hitzeschutzschild von insb. Aluminiumblech sowie als Radhausschale bei insbesondere Lastkraftwagen.
Besonders vorteilhaft anwendbar ist die Erfindung bei Groß­ raumfahrzeugen, wie Bussen und Luftfahrzeugen, bei denen es auf optimale Raumausnutzung ankommt, andererseits aber die Motorgeräusche im Passagierraum soweit wie möglich zu absor­ bieren.
Dabei ist es möglich, die Verkleidungsteile der Außenwand durch eine Mikroperformierung akustisch wirksam zu machen, ohne daß zusätzliche Absorptionsmaterialien zwischen Ver­ kleidung und Außenkante eingebracht werden müssen.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 einen stark vergrößerten Teilausschnitt aus einem erfindungsgemäßen KFZ-Einbauteil im Be­ reich eines Loches;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Bereich des KFZ-Einbau­ teils rings um ein Loch mit kreisförmigem Quer­ schnitt;
Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf einen erfin­ dungsgemäßen KFZ-Einbauteil und
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt des in Fig. 3 gezeigten dreidimensional verformten Einbau­ teils.
Gemäß Fig. 1 weist die aus Polypropylen bestehende Platte 1 an einer bestimmten Stelle ein Loch 2 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Loch 2 hat einen Durch­ messer D von beispielsweise 0,5 mm. Die Länge L des Loches 2, die der Dicke der Platte 1 entspricht, weist bei diesem Bei­ spiel 3 mm auf, so daß sich eine Lochfläche LF gemäß der Formel
von 0,20 mm2 und ein Volumen V von
V = LF.L von 0,6 mm3
ergibt. Die auf die Lochplatte 1 auftreffenden akustischen Wellen WA werden größtenteils als Reflexionswellen WR an der Oberfläche der gelochten Platte 1 reflektiert, während ein anderer Anteil, nämlich die durchtretenden Wellen WD, in das Loch 2 eindringt und in dem dort befindlichen Gasvolumen phy­ sikalische Wirkungen initiiert, die zu einer sehr viel größe­ ren Absorption der insgesamt einfallenden Wellen führen, als dies dem Lochflächenverhältnis LV entspricht. Das Lochflächen­ verhältnis LV ist das Verhältnis zwischen der von Löchern 2 eingenommenen Lochfläche LF in bezug auf die sowohl von Löchern 2 als auch von der Oberfläche der gelochten Platte 1 eingenommenen Gesamtfläche GF gemäß folgender Formel
LV = LF/GF
gemäß den Beziehungen, wie sie schematisch in Fig. 2 gezeigt sind.
In Fig. 3 und in Fig. 4 ist eine Platte 1 aus Polyamid ge­ zeigt, welche dreidimensional verformt ist und ein Netz von Löchern 2 aufweist, die der Einfachheit halber nur an einer mittleren Stelle und an zwei oberen Endstellen in Fig. 3 ge­ zeigt sind, aber die gesamte Oberfläche der Platte 1 regel­ mäßig in Linien und Zeilen angeordnet netzartig überziehen. Darüber hinaus weist die Platte 1 Aussparungen 3 auf, welche zum Hindurchstecken von Apparaturen des Kraftfahrzeugs dienen. Die Löcher 2 sind insbesondere im Querschnitt kreisförmig; sie erstrecken sich durch die gesamte Platte 1 zur anderen Seite, insbesondere dem Fahrgastraum RF hindurch. Die Länge L der Löcher 2 und daher auch die Dicke der Platte 1 beträgt bei diesem Beispiel etwa 3 mm bei einem Lochdurchmesser D = 0,2 mm.
Das erfindungsgemäße Einbauteil ist z. B. auch bei Gehäusen von Haushaltsgeräten, wie Staubsaugern und Haarföns verwendbar.

Claims (28)

1. Einbauteil zum Abdecken von Schall reflektierenden und/oder erzeugenden Bauteilen mit schalldämmenden und/oder -dämpfenden Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauteil eine gelochte bzw. perforierte Platte (1) und/oder Schicht einer Dicke (L) zwischen 0,01 und 50 mm mit einem mittleren Durchmesser (D) und/oder einer mittleren Breite der Löcher bzw. Durchbrechungen zwischen 0,001 und 2 mm aufweist und daß der mittlere Flächenan­ teil (LF) der Löcher bzw. Durchbrechungen an der Gesamt­ fläche (GF), das Lochflächenverhältnis (LV), zwischen 0,001 und 20% beträgt.
2. Einbauteile zum Abteilen eines geräuschstarken Innenraumteils (RM) von einem anderen Raum (Re), wie Trennwand zwischen Motorraum und Fahrgastraum oder Bodenabdeckung des Motorraums oder Gehäusen, mit schalldämmenden und/oder -dämpfenden Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß der Einbauteil eine gelochte bzw. perforierte Platte (1) und/oder Schicht einer Dicke (L) zwischen 0,01 und 50 mm mit einem mittleren Durchmesser (D) und/oder einer mittleren Breite der Löcher bzw. Durchbrechungen zwischen 0,001 und 2 mm aufweist und daß der Flächenanteil (LF) der Löcher bzw. Durchbrechungen an der Gesamtfläche (GF) das Lochflächenverhältnis (LV), zwischen 0,001 und 20% beträgt.
3. Einbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) eine Dicke (L) zwischen 0,05 und 4 mm, einen mittleren Durchmesser (D) bzw. eine mittlere Breite zwischen 0,01 und 0,7 mm und ein Lochflächenverhältnis (LV) zwischen 0,01 und 5% aufweist.
4. Einbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) bzw. Schicht als Träger für eine poröse Abdeckschicht dient.
5. Einbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Abdeckschicht aus geschäumtem Kunststoff besteht.
6. Einbauteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Abdeckschicht aus Vliesstoff besteht.
7. Einbauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) dreidimensional verformt ist.
8. Verwendung des Einbauteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche als spritzgegossenes Bedienelement.
9. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Dachhimmel im Fahrgastraum von Kraftfahrzeugen.
10. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Unterbodenverkleidung von Kraftfahrzeugen.
11. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als spritzgegossene Abdeckeinheit zur Abdeckung von Kabeln und dgl.
12. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Radhausschale von Kraftfahrzeugen.
13. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Hitze-Abschirmelement im Abgasanlagenbereich von Verbrennungsmotoren insb. von Kraftfahrzeugen.
14. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Hutablage in Kraftfahrzeugen.
15. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Sitzüberzug in Kraftfahrzeugen.
16. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Türverkleidung.
17. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als absorbierendes Rohr für das Ansaugsystem, für das Belüftungssystem und andere luftführenden Rohre.
18. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Radzierblehde.
19. Verwendung des Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 als Motorhaubenabdeckung von Kraftfahrzeugen.
20. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Spritz­ gießen mit einem geeigneten Werkzeug hergestellt wird.
21. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Ver­ schmelzen bzw. Verkleben von Partikeln hergestellt wird.
22. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Verpressen und/oder Verkleben und/oder Verschmelzen von Fasern hergestellt wird.
23. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Weben von aus Fasern gebildeten Fäden hergestellt wird.
24. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Bohren mit einem Laserstrahl hergestellt wird.
25. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochte Platte (1) oder Schicht durch Tiefziehen einer perforierten Folie oder Platte hergestellt wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochung bzw. Perforierung der gelochten Platte (1) und/oder Schicht durch elektrische Entladungen mittels Lichtbogens durch die Platte bzw. Schicht hindurch vorgenommen wird.
27. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochung bzw. Perforierung der gelochten Platte (1) und/oder Schicht durch Beschuß derselben mittels Teilchen vorgenommen wird.
28. Verfahren zur Herstellung eines Einbauteils nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochung bzw. Perforierung der gelochten Platte (1) und/oder Schicht mittels Nadel- und/oder Messerwalzen und/oder -platten vorgenommen wird.
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